Матрица или не матрица 16 фото

Методы получения цветного изображения

Сам по себе пиксель фотоматрицы является «чёрно-белым». Для того, чтобы матрица давала цветное изображение, применяются специальные технические приёмы.

Трёхматричные системы

Основная статья: 3CCD

Пример работы дихроической призмы

Поступающий в камеру свет, попадая на пару дихроидных призм, делится на три основных цвета: красный, зелёный и синий. Каждый из этих пучков направляется на отдельную матрицу (чаще всего используются CCD матрицы, поэтому в наименовании соответствующей аппаратуры употребляется обозначение 3CCD).

Трёхматричные системы применяются в видеокамерах среднего и высокого класса.

Достоинства трёх матриц по сравнению с одноматричными

• лучше передача цветовых переходов, полное отсутствие цветного муара;
• выше разрешение: отсутствует необходимый для устранения муара размывающий (low-pass) фильтр;
• выше светочувствительность и меньший уровень шумов;
• возможность введения цветокоррекции постановкой дополнительных фильтров перед отдельными матрицами, а не перед съёмочным объективом, позволяет добиться существенно лучшей цветопередачи при нестандартных источниках света.

Недостатки трёх матриц по сравнению с одноматричными

• принципиально бо́льшие габаритные размеры;
• трёхматричная система не может использоваться с объективами с малым рабочим отрезком;
• в трёхматричной схеме есть проблема сведе́ния цветов, так как такие системы требуют точной юстировки, причём, чем большего размера матрицы применяются и чем больше их физическое разрешение, тем сложнее добиться необходимого класса точности.

Матрицы с мозаичными фильтрами

Основная статья: Массив цветных фильтров

Во всех таких матрицах пиксели расположены в одной плоскости, и каждый пиксель накрыт светофильтром некоего цвета. Недостающая цветовая информация восстанавливается путём интерполяции ().

Существует несколько способов расположения светофильтров. Эти способы различаются чувствительностью и цветопередачей, при этом чем выше светочувствительность, тем хуже цветопередача:

• RGGB — фильтр Байера, исторически самый ранний;
• имеют более высокую чувствительность и фотографическую широту (типично выигрыш чувствительности в 1,5—2 раза и 1 ступень по фотографической широте), частный случай RGBW-матрицы — CFAK-матрица компании Kodak;
• (красный — зелёный — изумрудный — синий);
• (голубой — зелёный — лиловый — жёлтый).

Матрицы с полноцветными пикселами

Существуют две технологии, позволяющие получать с каждого пикселя все три цветовые координаты. Первая применяется в серийно выпускаемых камерах фирмы Sigma, вторая — на середину 2008 года существует только в виде прототипа.

Многослойные матрицы (Foveon X3)

Основная статья: Foveon X3

Фотодетекторы матрицы X3 компании Foveon расположены в три слоя — синий, зелёный, красный. Название сенсора «Х3» означает его «трёхслойность» и «трёхмерность».

Матрицы X3 применяются в цифровых фотоаппаратах Sigma.

Полноцветная RGB-матрица Nikon

В полноцветных матрицах Nikon (патент Nikon от 9 августа 2007) лучи RGB предметных точек в каждом пикселе, содержащем одну микролинзу и три фотодиода, проходят через открытую микролинзу и падают на первое дихроичное зеркало. При этом синяя составляющая пропускается первым дихроичным зеркалом на детектор синего, а зелёная и красная составляющие отражаются на второе зеркало. Второе дихроичное зеркало отражает зелёную составляющую на детектор зелёного, и пропускает красную и инфракрасную составляющие. Третье дихроичное зеркало отражает красную составляющую на детектор и поглощает инфракрасную составляющую.

Несмотря на то, что прототип матрицы уже создан (2008 год), этот патент вряд ли найдёт своё применение в ближайшее время из-за существенных сложностей в технологии.

По сравнению со всеми прочими системами, кроме трёхматричных, данная технология имеет потенциальное преимущество в эффективности использования светового потока по сравнению с технологиями RGBW или фильтром Байера. (Точный выигрыш зависит от характеристик пропускания фильтров).

По сравнению с Foveon X3, данная технология выигрывает в качестве цветопередачи.

По сравнению с 3CCD системами, данный тип матрицы выигрывает в возможности использования в зеркальных аппаратах и в отсутствии необходимости точной юстировки оптической системы.

Методы получения цветного изображения код

Сам по себе пиксель фотоматрицы является «чёрно-белым». Для того, чтобы матрица давала цветное изображение, применяются специальные технические приёмы.

Трёхматричные системы | код

Основная статья: 3CCD

Пример работы дихроической призмы

Поступающий в камеру свет, попадая на пару дихроидных призм, делится на три основных цвета: красный, зелёный и синий. Каждый из этих пучков направляется на отдельную матрицу (чаще всего используются CCD матрицы, поэтому в наименовании соответствующей аппаратуры употребляется обозначение 3CCD).

Трёхматричные системы применяются в видеокамерах среднего и высокого класса.

Достоинства трёх матриц по сравнению с одноматричными | код

• лучше передача цветовых переходов, полное отсутствие цветного муара;
• выше разрешение: отсутствует необходимый для устранения муара размывающий (low-pass) фильтр;
• выше светочувствительность и меньший уровень шумов;
• возможность введения цветокоррекции постановкой дополнительных фильтров перед отдельными матрицами, а не перед съёмочным объективом, позволяет добиться существенно лучшей цветопередачи при нестандартных источниках света.

Недостатки трёх матриц по сравнению с одноматричными | код

• принципиально бо́льшие габаритные размеры;
• трёхматричная система не может использоваться с объективами с малым рабочим отрезком;
• в трёхматричной схеме есть проблема сведе́ния цветов, так как такие системы требуют точной юстировки, причём, чем большего размера матрицы применяются и чем больше их физическое разрешение, тем сложнее добиться необходимого класса точности.

Матрицы с мозаичными фильтрами | код

Основная статья: Массив цветных фильтров

Во всех таких матрицах пиксели расположены в одной плоскости, и каждый пиксель накрыт светофильтром некоего цвета. Недостающая цветовая информация восстанавливается путём интерполяции ().

Существует несколько способов расположения светофильтров. Эти способы различаются чувствительностью и цветопередачей, при этом чем выше светочувствительность, тем хуже цветопередача:

• RGGB — фильтр Байера, исторически самый ранний;
• имеют более высокую чувствительность и фотографическую широту (типично выигрыш чувствительности в 1,5—2 раза и 1 ступень по фотографической широте), частный случай RGBW-матрицы — CFAK-матрица компании Kodak;
• (красный — зелёный — изумрудный — синий);
• (голубой — зелёный — лиловый — жёлтый).

Матрицы с полноцветными пикселами | код

Существуют две технологии, позволяющие получать с каждого пикселя все три цветовые координаты. Первая применяется в серийно выпускаемых камерах фирмы Sigma, вторая — на середину 2008 года существует только в виде прототипа.

Многослойные матрицы (Foveon X3) | код

Основная статья: Foveon X3

Фотодетекторы матрицы X3 компании Foveon расположены в три слоя — синий, зелёный, красный. Название сенсора «Х3» означает его «трёхслойность» и «трёхмерность».

Матрицы X3 применяются в цифровых фотоаппаратах Sigma.

Полноцветная RGB-матрица Nikon | код

В полноцветных матрицах Nikon (патент Nikon от 9 августа 2007) лучи RGB предметных точек в каждом пикселе, содержащем одну микролинзу и три фотодиода, проходят через открытую микролинзу и падают на первое дихроичное зеркало. При этом синяя составляющая пропускается первым дихроичным зеркалом на детектор синего, а зелёная и красная составляющие отражаются на второе зеркало. Второе дихроичное зеркало отражает зелёную составляющую на детектор зелёного, и пропускает красную и инфракрасную составляющие. Третье дихроичное зеркало отражает красную составляющую на детектор и поглощает инфракрасную составляющую.

Несмотря на то, что прототип матрицы уже создан (2008 год), этот патент вряд ли найдёт своё применение в ближайшее время из-за существенных сложностей в технологии.

По сравнению со всеми прочими системами, кроме трёхматричных, данная технология имеет потенциальное преимущество в эффективности использования светового потока по сравнению с технологиями RGBW или фильтром Байера. (Точный выигрыш зависит от характеристик пропускания фильтров).

По сравнению с Foveon X3, данная технология выигрывает в качестве цветопередачи.

По сравнению с 3CCD системами, данный тип матрицы выигрывает в возможности использования в зеркальных аппаратах и в отсутствии необходимости точной юстировки оптической системы.

Устройство одного пикселя матрицы код

Архитектура пикселей у производителей разная. Для примера здесь приводится архитектура ПЗС-пикселя.

Пример субпикселя ПЗС-матрицы с карманом n-типа | код

Схема субпикселей ПЗС-матрицы с карманом n-типа (на примере красного фотодетектора)

Обозначения на схеме субпикселя ПЗС-матрицы — матрицы с карманом n-типа:1 — фотоны света, прошедшие через объектив фотоаппарата;2 — ;3 — R — красный светофильтр субпикселя, фрагмент фильтра Байера;4 — прозрачный электрод из поликристаллического кремния или сплава индия и оксида олова;5 — оксид кремния;6 — кремниевый канал n-типа: зона генерации носителей — зона внутреннего фотоэффекта;7 — зона потенциальной ямы (карман n-типа), где собираются электроны из зоны генерации ;8 — кремниевая подложка p-типа.

Микролинза субпикселя | код

Основная статья: Микролинзы

Буферные регистры сдвига на ПЗС-матрице, равно как и обрамление КМОП-пиксела на КМОП-матрице «съедают» значительную часть площади матрицы, в результате, каждому пикселю достаётся лишь 30 % светочувствительной области от его общей поверхности. У матрицы с полнокадровым переносом эта область составляет 70 %. Именно поэтому в большинстве современных ПЗС-матриц над пикселем устанавливается микролинза. Такое простейшее оптическое устройство покрывает бо́льшую часть площади ПЗС-элемента и собирает всю падающую на эту часть долю фотонов в концентрированный световой поток, который, в свою очередь, направлен на довольно компактную светочувствительную область пиксела.

Модели с большой матрицей

   Сразу отметим, что с новинками фотоаппаратов с большой матрицей, Вы можете познакомиться на соответствующей странице, здесь же рассмотрим некоторые знаковые модели прошлых лет.

   Конечно, если Вы выбираете фотоаппараты с большой матрицей, рекомендуем обратить внимание на полнокадровые зеркальные модели, например Canon EOS 5D Mark III, Nikon D800, Nikon D4.    Интересен также сегмент системных фотокамер, сохраняющих преимущество моделей с большой матрицей, но имеющих более скромные размеры.   Системные фотокамеры обычно имеют возможность замены объективов и установки дополнительных вспышек, и зачастую не уступают в характеристиках зеркалкам начального и среднего уровня

   Интересен также сегмент системных фотокамер, сохраняющих преимущество моделей с большой матрицей, но имеющих более скромные размеры.   Системные фотокамеры обычно имеют возможность замены объективов и установки дополнительных вспышек, и зачастую не уступают в характеристиках зеркалкам начального и среднего уровня.

Компактные фотоаппараты с большой матрицей

   В этой статье мы хотели бы рассмотреть относительно новый продукт — компактные фотоаппараты с большой матрицей. (Если считать размер 1/1,7 дюймов относительно большим, можно познакомиться с такими моделями
как Coolpix P7700, Canon Powershot S110, Lumix LX7).

   Начнём с очень популярной модели — Sony RX100, имеющей матрицу размером 1 дюйм (13,2х8,8 мм).

   Аппарат имеет светосильную (f/1,8) оптику Carl Zeiss со специальным покрытием  T*, большое разрешение 20 мегапикселей. Особенность модели — высокая скорострельность (серийная съёмка 10 кадров в секунду), наличие оптического 3,6 — кратного зума.

   Ещё больший размер матрицы — у Canon Powershot G1X (18,7х14 мм).

   Хотя аппарат не такой уж и компактный и светосильный (f/2,8), но зато имеет преимущества над ранее рассмотренной моделью в наличии видоискателя, поворотного дисплея, горячего башмака для установки внешних вспышек. Хочется пошутить, что относительно большие размеры модели повлияли на её неторопливость — скорость серийной съёмки составляет 4,5 кадра в секунду.

   Сразу 2 компактных аппарата замечены нами на момент написания статьи (май 2013 г.) с размером матрицы APS-C (23,6х15,6 мм). Это Ricoh GR и Nikon Coolpix A.

   При практически схожих характеристиках (объектив с фиксированным фокусным расстоянием 28 мм экв. и светосилой f/2,8, серийная съёмка 4 кадра в секунду) модели отличаются возможностью подключения дополнительных устройств (в случае с Coolpix A — Wi-Fi передатчика и GPS-приёмника.

Полноразмерная матрица в компактной модели

   Существует ли компактная модель, имеющая матрицу размером со стандартную 35 мм плёнку? Да, и это — уникальный аппарат Sony RX1, имеющий матрицу 35,8х23,9 мм.

   Модель интересна наличием Carl Zeiss Sonnar оптики (светосилой f/2,0), высоким разрешением 24,3 мегапикселей и уровнем чувствительности ISO 102400. Большое количество технологических инноваций мы рассматриваем на странице, посвящённой этой модели.

   Подводя некоторые итоги, можем отметить, что намечаемая в последние годы тенденция перехода от применения маленьких матриц с большим количеством пикселей к оптимальным датчикам, имеющим «достойные» размеры, положительно сказывается на повышении качества получаемых фотографий в компактных фотоаппаратах. Будем надеяться, что разнообразие таких моделей позволит нам сделать действительно правильный выбор.

Определение матрицы и её элемента. Обозначения.

Матрица – это таблица из $m$ строк и $n$ столбцов. Элементами матрицы могут быть объекты совершенно разнообразной природы: числа, переменные или, к примеру, иные матрицы. Например, матрица $\left( \begin{array} {cc} 5 & 3 \\ 0 & -87 \\ 8 & 0 \end{array} \right)$ содержит 3 строки и 2 столбца; элементами её являются целые числа. Матрица $\left(\begin{array} {cccc} a & a^9+2 & 9 & \sin x \\ -9 & 3t^2-4 & u-t & 8\end{array} \right)$ содержит 2 строки и 4 столбца.

Разные способы записи матриц: показать\скрыть

Произведение $m\times n$ называют размером матрицы. Например, если матрица содержит 5 строк и 3 столбца, то говорят о матрице размера $5\times 3$. Матрица $\left(\begin{array}{cc} 5 & 3\\0 & -87\\8 & 0\end{array}\right)$ имеет размер $3 \times 2$.

Обычно матрицы обозначаются большими буквами латинского алфавита: $A$, $B$, $C$ и так далее. Например, $B=\left( \begin{array} {ccc} 5 & 3 \\ 0 & -87 \\ 8 & 0 \end{array} \right)$. Нумерация строк идёт сверху вниз; столбцов – слева направо. Например, первая строка матрицы $B$ содержит элементы 5 и 3, а второй столбец содержит элементы 3, -87, 0.

Элементы матриц обычно обозначаются маленькими буквами. Например, элементы матрицы $A$ обозначаются $a_{ij}$. Двойной индекс $ij$ содержит информацию о положении элемента в матрице. Число $i$ – это номер строки, а число $j$ – номер столбца, на пересечении которых находится элемент $a_{ij}$. Например, на пересечении второй строки и пятого столбца матрицы $A=\left( \begin{array} {cccccc} 51 & 37 & -9 & 0 & 9 & 97 \\ 1 & 2 & 3 & 41 & 59 & 6 \\ -17 & -15 & -13 & -11 & -8 & -5 \\ 52 & 31 & -4 & -1 & 17 & 90 \end{array} \right)$ расположен элемент $a_{25}=59$:

Точно так же на пересечении первой строки и первого столбца имеем элемент $a_{11}=51$; на пересечении третьей строки и второго столбца – элемент $a_{32}=-15$ и так далее. Замечу, что запись $a_{32}$ читается как «а три два», но не «а тридцать два».

Для сокращённого обозначения матрицы $A$, размер которой равен $m\times n$, используется запись $A_{m\times n}$. Нередко используется и такая запись:

Здесь $(a_{ij})$ указывает на обозначение элементов матрицы $A$, т.е. говорит о том, что элементы матрицы $A$ обозначаются как $a_{ij}$. В развёрнутом виде матрицу $A_{m\times n}=(a_{ij})$ можно записать так:

Введём еще один термин – равные матрицы.

Две матрицы одинакового размера $A_{m\times n}=(a_{ij})$ и $B_{m\times n}=(b_{ij})$ называются равными, если их соответствующие элементы равны, т.е. $a_{ij}=b_{ij}$ для всех $i=\overline{1,m}$ и $j=\overline{1,n}$.

Пояснение к записи $i=\overline{1,m}$: показать\скрыть

Итак, для равенства матриц требуется выполнение двух условий: совпадение размеров и равенство соответствующих элементов. Например, матрица $A=\left(\begin{array}{cc} 5 & 3\\0 & -87\\8 & 0\end{array}\right)$ не равна матрице $B=\left(\begin{array}{cc} 8 & -9\\0 & -87 \end{array}\right)$, поскольку матрица $A$ имеет размер $3\times 2$, а размер матрицы $B$ составляет $2\times 2$. Также матрица $A$ не равна матрице $C=\left(\begin{array}{cc} 5 & 3\\98 & -87\\8 & 0\end{array}\right)$, поскольку $a_{21}\neq c_{21}$ (т.е. $0\neq 98$). А вот для матрицы $F=\left(\begin{array}{cc} 5 & 3\\0 & -87\\8 & 0\end{array}\right)$ можно смело записать $A=F$ поскольку и размеры, и соответствующие элементы матриц $A$ и $F$ совпадают.

Пример №1

Определить размер матрицы
$A=\left(\begin{array} {ccc} -1 & -2 & 1 \\
5 & 9 & -8 \\
-6 & 8 & 23 \\
11 & -12 & -5 \\
4 & 0 & -10 \\
\end{array} \right)$. Указать, чему равны элементы $a_{12}$, $a_{33}$, $a_{43}$.

Решение

Данная матрица содержит 5 строк и 3 столбца, поэтому размер её $5\times 3$. Для этой матрицы можно использовать также обозначение $A_{5\times 3}$.

Элемент $a_{12}$ находится на пересечении первой строки и второго столбца, поэтому $a_{12}=-2$. Элемент $a_{33}$ находится на пересечении третьей строки и третьего столбца, поэтому $a_{33}=23$. Элемент $a_{43}$ находится на пересечении четвертой строки и третьего столбца, поэтому $a_{43}=-5$.

Ответ: $a_{12}=-2$, $a_{33}=23$, $a_{43}=-5$.

Какого размера должна быть матрица

Подробно этот вопрос рассматривается в статье «Размеры матриц цифровых фотокамер»

Тем не менее, можно ещё раз обратить внимание на тот факт, что с уменьшением физического размера матрицы и увеличением числа пикселей на ней происходит увеличение разного рода шумов, что отрицательно сказывается на изображении

Более того, маленькие размеры светочувствительных элементов в ячейках матрицы цифрового фотоаппарата обладают небольшой чувствительностью к свету. Как следствие, небольшие пиксели хуже воспринимают падающий на матрицу световой поток, что и приводит к появлению шумов и ограничивает динамический диапазон. 

Шумы матрицы. Шумы можно описать как точки произвольного цвета или произвольной яркости, появляющиеся на однородно окрашенных областях изображения. Цифровые фотокамеры ранних выпусков грешили шумами при ночной съёмке. Особенно заметны были шумы на фоне чёрного неба. Современные фотокамеры оснащаются интеллектуальными системами шумоподавления, поэтому на ночных снимках шумов на фоне чёрного неба незаметно.

Динамический диапазон. Динамический диапазон матрицы – это способность передавать большое количество тональных градаций в большом диапазоне яркостей.

Например, при свадебной съёмке диапазон рабочих яркостей простирается от белоснежного платья невесты до тёмного или чёрного костюма жениха. При недостаточном динамическом диапазоне светочувствительной матрицы фотографу не удастся одновременно передать на снимке детали в светах (фактуру платья невесты) и детали в тенях (фактуру костюма жениха).

Производители оснащают свои компактные фотокамеры матрицами различного размера. Для сравнения размеров матриц используется так называемый форм-фактор.

Форм-фактор. Форм-фактором обычно называют величину диагонали подложки светочувствительного сенсора или матрицы. Величина форм-фактора измеряется в дюймах или в долях дюйма.

Размер матрицы 1/3 дюйма и менее не позволяет получать высококачественное изображение и не может быть рекомендован для серьёзных занятий фотографией.

Большинство компактных цифровых фотокамер оснащается светочувствительными матрицами с форм-фактором в пределах от 1/2.7 до 1/2.33 дюйма. Такие матрицы формируют вполне достойное изображение.

Рис.1. Матрицы цифровых камер формируют вполне достойное изображение

Старшие модели в линейках компактных цифровых фотокамер оснащаются существенно более крупными светочувствительными сенсорами, формирующими более качественное изображение с меньшим количеством шумов. Форм-фактор таких матриц начинается от величины 1/1.7 дюйма и более, вплоть до APS-C! Недаром в рекламных буклетах качество снимков компактных цифровых камер сравнивают с качеством снимков цифровых зеркальных фотоаппаратов.

Ещё одно замечание. Фототехника и технология её производства стремительно развиваются. Поэтому нет нужды грустить по поводу «добрых старых…». Новые камеры оснащаются матрицами, процессорами, оптикой и программным обеспечением, знаменующим самые передовые технологии и последние достижения в этой области.

размеры матриц фотоаппаратов

В разделе Фотография, Видеосъемка на вопрос Какие параметры матрицы цифрового фотоаппарата должны быть для хороших снимков формата А3??? заданный автором Невропатолог лучший ответ это Теория этого дела такая: с какого расстояния будут рассматривать этот А3? Если с 40-50 сантиметров, то тогда количество пикселей по самой длинной линии — диагонали должно быть не менее 2000. Если ближе, то, соотвественно, больше. При рассмотрении фото 10х15 с 25-30 сантиметров 1500 точек — это норма, когда глаз перестает видеть точки, а воспринимает их, как линию. 2000 по диагонали — это 1600х1200 точек = 1,9 Мпкс. Но это теоретический минимум. Практически с 4-хмегапиксельной матрицы уже можно выжимать формат 30х40 и это будет 100 dpi (линейных пикселей на дюйм). Практически лучше, чтобы было порядка 150 dpi. Такое увеличение вызовет прирост объема матрицы в 2,25 раза. Матрица в 9 Мпкс вполне достаточна для печати высококачественных постеров 30х40 см.Физический размер матрицы влияет на общее качество фотографии. Маленькие матрицы сильнее шумят при съемке в режимное время (после захода солнца) при съемках без вспышек. Все это от того, что каждый пиксель имеет очень малые размеры и высокий уровень т. наз. шумов — грязного уродливого цветного зерна, особенно заметного в темных участках кадра. Чем больше пиксель, тем он чувствительнее, тем лучше он принимает каждую детальку будущего кадра. Поэтому соотношение размер матрицы/количество пикселей стремится к увеличению. Но есть разумные пределы. Например, матрица 1/2,5 СЕГОДНЯ не должна иметь более 6-7 мегапикселей. Все, что больше, — сильно шумит при съемке с недлинными выдержками дома без вспышки, вечером и т. д. Матрица 1/1,6 больше матрицы 1/2,5 по площади в 2,44 раза. Мегапикселей на ней уже теоретически может быть и 15-17. Но это будет по качеству та же фигня, что и 1/2,5. Такие матрицы — 1/1,6 сегодня имеют по 10-12 МПкс, и уже дают значительно лучшую картинку. Лучше всего матрица 2/3 (или 1/1.5)и 11,1 Мегапикселей в камере Fujifilm S100FS. И то её нельзя сравнивать с фотоаппаратом Olympus E420 (это любительская зеркалка) с матрицей 4/3 и 10 МПкс. Для хороших съемок реально надо выбирать большую матрицу — не меньше 2/3 и не более 10-11 Мегапикселей. И будете довольны.PS: Суперпрофессиональная камера Canon имеет сегодня 21 Мегапиксель. Но по сравнению с камерами 10 МПкс этих пикселей влезает по длине или ширине кадра всего лишь в 1,5 раза больше. То-есть, если Суперкамера делает кадр 1,5 метра на метр, то другая — метр на 66 сантиметров. Велика ли разница нам, любителям?Зайдите на сайт … и там сравните тестовые съемки любыми двумя по Вашему выбору камерами. И поймете самостоятельно лучше, чем все эти прописи Вам скажут.

Угол обзора объектива и размер матрицы

Сегодня же ситуация изменилась. Матрицы в цифровых фотоаппаратах бывают разного размера.

Современные форматы матриц фотоаппаратов

Поэтому при одинаковых фокусных расстояниях объектива на разных камерах угол обзора будет зависеть еще и от того, каков размер матрицы фотоаппарата. Взглянем на схему:

Чем меньше матрица фотоаппарата, тем уже угол обзора объектива при том же фокусном расстоянии

Получается, что если на полнокадровой матрице (или на пленочном кадре) объектив с фокусным расстоянием 50 мм обеспечит угол обзора 45°, то на матрице формата APS-C — уже 35°. На фотокамере системы Nikon 1 с еще более компактной матрицей формата 1” тот же объектив даст угол обзора всего лишь 15°. Чем меньше в фотоаппарате матрица, тем сильнее объектив с тем же фокусным расстоянием будет “приближать”. Один и тот же объектив, будучи установленным на разные фотоаппараты, будет давать совершенно разную картинку. Это нужно учитывать при выборе оптики.

Обозначение матриц

Обозначают размер фотосенсора обычно как дробь дюйма. Например, 1/1.8 дюйма. Такое значение больше реальной диагонали матрицы, для которой это обозначение применяется.

Это обозначение прижилось еще в 50-х годах прошлого века. Тогда это значение применялось для обозначения размера передающей трубки (круглой), которая называлась «видикон». С тех пор и называются эти дюймы — «видиконовские». Тогда было установлено, что полезное изображение по диагонали примерно равно 2/3 диаметра трубки. Потому что прямоугольное изображение помещалось в кругу передающей трубки.

Внешний вид видикона и определение диагонали

Так до сих пор и считается, что реальный размер диагонали матрицы примерно равен 2/3 от значения типоразмера выраженного в дроби дюймов (видиконовских).

Применяются таблицы соответствия значения в дюймах и соотношения сторон фотосенсора в миллиметрах.

Размеры матрицы могут быть указаны в спецификации как диагональ в дюймах, или можно воспользоваться значением кроп-фактора для определения диагонали, а для нахождения кроп-фактора используйте значение фокусного расстояния.

Узнать величину фотосенсора можно по коэффициенту (кроп-фактор), который показывает во сколько раз диагональ матрицы меньше диагонали кадра пленки в 35 мм. А вот для вычисления этого коэффициента можно использовать значения фокусного расстояния и эквивалентного фокусного расстояния (ЭФР). Обычно они обозначаются как две пары чисел (фокусное расстояние должно быть написано на объективе), например, F=18-55 мм. Эквивалентное фокусное расстояние так же обозначается парой чисел Feq=28-84 мм. Теперь берем соответствующие числа и делим, например, 28/18 или 84/55. В результате получим коэффициент, который мы и искали (кроп-фактор), равным 1,53. И можно воспользоваться таблицей для определения физического размера фотоэлемента. Получим, что на фотокамере используется матрица APS 23х15 мм.

Эти отношения площади различных по размеру фотосенсоров (смотрите рисунок) могут примерно показать вам, насколько реальная чувствительность будет различаться у разных фотокамер, какие будут шумы, где и почему большие габариты фотоаппарата.

Чем больше размер сенсора, тем должна быть и больше оптика для обслуживания такой матрицы, поэтому фотоаппараты с большим фотосенсором и сами по размеру больше.

Отношение сигнал-шум фотосенсора
Откуда берутся шумы на снимках и как их уменьшить.

Чистка матрицы фотоаппарата
Как можно почистить фотосенсор в зеркальном фотоаппарате.

Фотоэлемент
Строение матрицы фотокамеры и её характеристики.

Тип CCD

Наиболее важным преимуществом CCD-матриц является высококачественное изображение с отсутствием посторонних шумов. Также к достоинствам данной технологии можно считать высокий, практически 100% коэффициент заполнения. Такие камеры относятся к профессиональным устройствам и позволяют получить динамичное цветное изображение.

К недостаткам CCD-матриц можно отнести:

• Слишком высокую стоимость;
• Большое потребление энергии.

Довольно часто в магазинах техники можно встретить видеокамеры с 2-3 матрицами, если средства позволяют, то смело можно покупать данное устройство. Ведь несколько матриц всегда лучше, нежели одна.

Придя в магазин и спрашивая о размерах матрицы видеокамеры, вы можете получить от консультанта следующий ответ: 1\2, 1\3, 1\4 и т.д. Не пугайтесь столь странных ответов, эти числа не что иное, как дюймы. Тут нужно понимать, что чем выше показатель физического размера матрицы, тем качественнее будет изображение. То есть камера в 1\2 дюйм будет лучше, чем 1\8, это также отразится на стоимости аппарата.

На этом у меня все, до новых встреч, дорогие читатели. Надеюсь, что данная информация станет полезной для Вас и Ваших друзей. Подписывайтесь на статьи блога и будьте всегда в курсе свежих новостей технологического мира.

Будь в курсе новостей Хочу быть в курсе

Мегапиксели

Как бы реклама не заверяла, что их количество сильно влияет на качество фотографии, это не совсем так. Вообще, число фотодиодов определяет не столько качество, сколько количество занимаемого в памяти объёма светового отпечатка, который передаётся на процессор. Конечно, высокое разрешение – это хорошо, только если они расположены на матрице соответствующего размера. Иначе, элементы будут перегревать друг друга, из-за чего на фотографиях может образоваться шум.

Благодаря тому, что огромное количество фотографов начинает разбираться в этом вопросе, производители начали создавать пиксели большей величины, чем раньше. А какой от этого толк?

Как мы знаем, многие камеры имеют определённый диапазон регулировки разрешения конечной фотографии. Так вот, подавляющая часть зеркалок имеют показатель от 12 до 24 Мп, а профессиональные – 10-36 Мп, причём площади сенсоров отличаются в 2 и более раз.

В чём же итог? Всё просто: под каждый случай будет хороша определённая матрица, однако, сравнение конечных результатов покажет превосходство полнокадрового датчика. Причиной тому универсальность последнего.

Если у вас есть зеркальная фотокамера и вы хотите научиться ею пользоваться, чтобы получать красивые фотографии, предлагаю вашему вниманию «Цифровая зеркалка для новичка 2.0» или «Моя первая ЗЕРКАЛКА». Данный видео курс, просто находка для новичка. Ознакомившись с его содержимым, вы получите отличные знания о зеркалки. Помните, саморазвитие — это большой шаг в будущее своего успеха.

Цифровая зеркалка для новичка 2.0 — у вас NIKON? Этот курс для вас.

Моя первая ЗЕРКАЛКА — у вас CANON? Этот курс для вас.

Надеюсь, у меня получилось рассказать о матрицах в фотоаппаратах, какая лучше и почему стоит выбирать больший сенсор. Если статья была интересна, а также полезна для вас – расскажите о ней друзьям, подпишитесь на обновления блога, впереди нас ждёт масса полезных фотостатей.

Всех вам благ, Тимур Мустаев.